土壤和作物科学的部分解决了通过三个主要方案领域开发环境，国家和国际尺度的环境，国家和国际尺度的挑战：土壤科学，作物科学和环境信息系统。
项目区域
土壤生物地球化学
进一步了解土壤中碳和营养元素的生物地球化学循环，为区域和全球元素循环提供重要的认识，为土壤和土地利用的可持续管理提供基础。土壤纳米结构中有机质的稳定机制和生物炭土壤管理技术的发展，提高土壤肥力，固碳和减少场外污染。研究主题包括:气候变化背景下的碳固存和黑碳动态;利用同步加速器的NEXAFS和FTIR对土壤生物地球化学循环进行微、纳米尺度观测;而所谓的研究Terra Preta de Indio（亚马逊黑暗地球），人为土壤。最近的努力包括生物能量和生物炭剂应用对土壤的组合，这提供了开发碳负能技术的机会，同时改善环境。
土壤化学
环境中土壤-水界面重金属等污染物的行为和土壤健康，因为它受到各种废料、商业肥料和粪肥对土壤的污染。保护粮食作物免受有毒金属污染物的影响，尽量减少微量元素的缺乏，并开发检测和修复受污染土壤的方法。使用基于过程的测量和最先进的光谱(例如，XAS, FTIR, NMR)，微观(例如，TEM, SEM)和衍射(例如，XRD)方法来了解从分子到场尺度的生态系统元素循环和过程。
土壤肥力和植物营养
农业土壤中氮磷循环过程对植物养分吸收的影响具体研究课题包括:提高作物对肥料氮的回收;土壤有机质的功能及其动态变化土壤有机质管理的适当方法。
教师程序:莱曼
土壤创世纪/分类/地形
城市和人类影响环境中土壤特征空间分布及变异的研究。
教师程序:Russell-Anelli
土壤生态，废物管理与环境微生物学
评估堆肥系统中病原体;微生物多样性，以及微生物多样性，环境特征和生态系统过程之间的关系;评估土壤生物质量，修复降解土壤的方法，改善土壤管理实践。
土壤微生物基因组学与进化生物学
研究农业管理实践对土壤生态和土壤微生物过程的影响。微生物多样性，以及微生物多样性，环境特征和生态系统之间的关系;土壤健康诊断的发展;土壤微生物多样性与群落组成对农业生态功能的影响;以及使用环境基因组学，鉴定景观和区域尺度土壤中影响细菌人口结构的因素。
土壤物理/环境生物物理学
土壤物理特性的研究有助于土壤肥力、土壤质量、土壤运输和交换过程。研究主题包括:土壤物理试验，以确定土壤健康状况;天然多孔介质的检验;运输理论;土壤中的交换过程。
教师程序:范西文
作物管理：粮食，种子，牧草和生物能源
现场实验，制定管理实践，提高饲料质量，生产，盈利能力和动物性能;玉米，大豆和其他谷物作物的最佳管理实践。开发生物能源盈利和无害环境源的草生产和加工。评估影响农作物增长，发展，产量和质量的环境，生物和管理相互作用。批量生产，以获得最大的经济回报和最低土壤侵蚀和环境安全管理实践的硝酸盐损失。
裁剪系统
通过识别管理策略来发展涵盖作物，以最大限度地提高其利益，并尽量减少采用障碍。多样化作物旋转，探索保护农业对土壤健康和水管理影响的影响。
作物生理与分子生物学
干旱和其他环境胁迫抑制了库器官(特别是籽粒和其他贮藏器官)的发育，改变了植物激素水平，并改变了与胁迫反应和花/种子结集有关的基因产物的表达。用于重金属解毒的机制;参与金属吸收、运输和封存的基因及其相互作用途径。
教师程序:骗局,vatamaniuk.
杂草科学
综合杂草管理涉及生物和非生物因素影响杂草种群和社区动态以及种子休眠的方式。侵袭性杂草生物学和生物控制措施。杂草控制建议，除草剂残留和抗性生物型。
教师程序:DiTommaso